[发明专利]一种微型玻璃管自动穿丝调心装置及方法

权利要求书

1.一种微型玻璃管自动穿丝调心装置，其特征在于，所述的微型玻璃管自动穿丝调心装置的中部为玻璃管夹具装调机构，玻璃管夹具装调机构的两侧分别为悬丝调心机构和穿丝调心机构，后侧为视觉测量模块，四个部分的底部均安装在平台(20)上，穿丝调心机构与视觉测量模块分别与PC机相连，实现自动化控制；

所述的玻璃管夹具装调机构，主要由玻璃管夹具(6)、夹具安装台支座(7)、精密转台(8)和玻璃管夹具安装台(15)组成；所述的玻璃管夹具(6)安装在玻璃管夹具安装台(15)上，玻璃管夹具安装台(15)底部卡在夹具安装台支座(7)上表面的安装槽中，夹具安装台支座(7)固定安装在精密转台(8)上，精密转台(8)安装在平台(20)上；所述的玻璃管夹具(6)上表面的两个端部和中间位置各设有一段悬丝引导槽，悬丝引导槽呈喇叭口状；相邻两个悬丝引导槽之间设有V型槽，V型槽内侧设有夹持机构，玻璃管(13)安装在V型槽中，通过夹持机构以实现玻璃管(13)的定位与夹持，并使玻璃管(13)与悬丝(14)的水平中心面重合，在悬丝(14)穿入时，悬丝在玻璃管(13)中竖直方向的居中；右侧悬丝引导槽的左端槽口高于右侧玻璃管(13)内口，中间悬丝引导槽的右端槽口低于右侧玻璃管(13)内口，中间悬丝引导槽的槽体底面呈斜面，左高右低，中间悬丝引导槽的左端槽口高于左侧玻璃管(13)内口，左侧悬丝引导槽的右端槽口低于左侧玻璃管(13)内口；所述的玻璃管夹具(6)的两端设有悬丝夹紧机构，调整悬丝夹紧机构上的拨片以夹紧悬丝(14)；

所述的穿丝调心机构，位于玻璃管夹具装调机构的右侧，主要由右侧悬丝夹钳(1)、微型拉力传感器(2)、直线电机递送机构(3)、右侧精密位移平台(4)和支撑座a(5)组成；所述的微型拉力传感器(2)的一端与直线电机递送机构(3)相连，其另一端与右侧悬丝夹钳(1)的端部相连；所述的直线电机递送机构(3)安装在右侧精密位移平台(4)上表面，右侧精密位移平台(4)固定在支撑座a(5)上，支撑座a(5)安装在平台(20)上；通过右侧精密位移平台(4)的移动实现右侧悬丝夹钳(1)、微型拉力传感器(2)、直线电机递送机构(3)的前后移动；所述的右侧悬丝夹钳(1)的夹钳口与玻璃管夹具(6)的右侧悬丝引导槽相对，右侧悬丝夹钳(1)上设有悬丝定位凹槽，悬丝(14)的一端卡在悬丝定位凹槽中，用于夹持悬丝(14)；所述的微型拉力传感器(2)用于测量悬丝(14)的张紧力，力信号通过控制回路传至PC机，与预设力阈值进行比较实现对张紧力的闭环控制，使悬丝(14)张紧到预设张紧力；

所述的悬丝调心机构，位于玻璃管夹具装调机构的左侧，主要由左侧悬丝夹钳(9)、夹钳安装臂(10)、左侧精密位移平台(11)和支撑座b(12)组成；所述的左侧悬丝夹钳(9)安装在夹钳安装臂(10)的端部，左侧悬丝夹钳(9)与玻璃管夹具(6)的左侧悬丝引导槽相对，左侧悬丝夹钳(9)上设有锁紧螺钉，拧紧以夹持悬丝(14)的另一端；所述的夹钳安装臂(10)底部安装在左侧精密位移平台(11)上，左侧精密位移平台(11)安装在支撑座b(12)上，支撑座b(12)安装在平台(20)上；通过左侧精密位移平台(11)的移动实现左侧悬丝夹钳(9)的前后移动；悬丝(14)的两端分别被右侧悬丝夹钳(1)与左侧悬丝夹钳(9)夹持后，通过PC机控制使悬丝(14)在玻璃管(13)的水平方向居中；

所述的视觉测量模块，位于玻璃管夹具装调机构的后侧，主要由工业相机(16)、相机安装座(17)、三轴位移平台(18)和支撑座c(19)组成；所述的工业相机(16)固定安装在相机安装座(17)的侧面，工业相机(16)的镜头向下，位于玻璃管夹具(6)的上方，工业相机(16)与PC机相连；所述的相机安装座(17)安装在三轴位移平台(18)上，以实现工业相机(16)三个方向的移动；所述的三轴位移平台(18)安装在平台(20)上。

2.一种微型玻璃管自动穿丝调心方法，采用权利要求1所述的微型玻璃管自动穿丝调心装置进行穿丝调心，其特征在于，具体如下：

待装配零件的玻璃管(13)安装在玻璃管夹具(6)的V型槽上，通过精密转台(8)的转动调节和右侧精密位移平台(4)的移动调节，将右侧悬丝夹钳(1)的夹钳口与玻璃管夹具(6)的悬丝引导槽对准，将悬丝(14)一端装卡在右侧悬丝夹钳(1)上，另一端搭入玻璃管夹具(6)的悬丝引导槽中，完成玻璃管(13)和悬丝(14)的上料；

三轴位移平台(18)带动工业相机(16)移动至玻璃管夹具(6)正上方，将穿丝过程实时显示在PC机上；直线电机递送机构(3)动作开始穿丝，穿丝过程从右至左，至悬丝(14)完全穿入两个玻璃管(13)中；悬丝(14)穿出玻璃管夹具(6)进入左侧悬丝夹钳(9)后，将左侧悬丝夹钳(9)的锁紧螺钉拧紧夹持悬丝(14)的另一端；右侧悬丝夹钳(1)后退将悬丝(14)张紧，张紧力由微型拉力传感器(2)测量，力信号通过控制回路传至PC机，与预设力阈值进行比较实现对张紧力的闭环控制，使悬丝(14)张紧到预设张紧力；

悬丝(14)张紧后，通过对右侧悬丝夹钳(1)和左侧悬丝夹钳(9)的方向进行调整以实现悬丝(14)在玻璃管(13)中的水平方向对中调整，调整量由工业相机(16)测量反馈，实现对中调整的闭环控制；调整完成后，拨动玻璃管夹具(6)的悬丝夹紧机构的拨片以固定悬丝(14)，松开右侧悬丝夹钳(1)和左侧悬丝夹钳(9)，右侧精密位移平台(4)和左侧精密位移平台(11)移动回到预设初始位置，玻璃管夹具(6)从装置上拆下进行后续工艺。